青岛农业大学（莱阳农学院）：《植物生理学》课程教学资源（PPT课件）第四章 植物的光合作用 第三节 原初反应 第四节 电子传递和光合磷酸化

光合作用的过程 光能 CO2 色素分子 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 [H] 多种酶 酶 吸收 光解 光反应阶段 暗反应阶段 水的光解：H2O 2[H]+1/2 O2 光解 CO2的固定: CO2+C5 2C3 酶 还 原 酶 固 定 供能 酶 （CH2O） C3化合物还原：2 C3 （CH2O） 6 ATP [H],酶 ADP+Pi 光合磷酸化：ADP+Pi＋能量 ATP 酶

光合作用的过程 光能 CO2 色素分子 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 [H] 多种酶 酶 吸收 光解 光反应阶段 暗反应阶段 水的光解：H2O 2[H]+1/2 O2 光解 CO2的固定: CO2+C5 2C3 酶 还 原 酶 固 定 供能 酶 （CH2O） C3化合物还原：2 C3 （CH2O） 6 ATP [H],酶 ADP+Pi 光合磷酸化：ADP+Pi＋能量 ATP 酶

光合作用的过程和能量转变 ➢光合作用的实质是将光能转变成化学能。 根据能量转变的性质，将光合作用分为三个阶段: ➢1.原初反应:光能的吸收、传递和转换成电能； ➢2.电子传递和光合磷酸化:电能转变为活跃化学能; ➢3.碳同化:活跃的化学能转变为稳定的化学能

光合作用的过程和能量转变 ➢光合作用的实质是将光能转变成化学能。 根据能量转变的性质，将光合作用分为三个阶段: ➢1.原初反应:光能的吸收、传递和转换成电能； ➢2.电子传递和光合磷酸化:电能转变为活跃化学能; ➢3.碳同化:活跃的化学能转变为稳定的化学能

表1 光合作用中各种能量转变情况 • 能量转变 光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能 贮能物质 量子 电子 ATP、NADPH2 碳水化合物 等 转变过程 原初反应 电子传递 光合磷酸化 碳同化 时间跨度(秒)10-15－10-9 10-10－10-4 100－101 101－102 反应部位 PSⅠ、PSⅡ颗粒 类囊体膜 类囊体 叶绿体间质 是否需光 需光 不一定，但受光促进 不一定，但受光促进

表1 光合作用中各种能量转变情况 • 能量转变 光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能 贮能物质 量子 电子 ATP、NADPH2 碳水化合物 等 转变过程 原初反应 电子传递 光合磷酸化 碳同化 时间跨度(秒)10-15－10-9 10-10－10-4 100－101 101－102 反应部位 PSⅠ、PSⅡ颗粒 类囊体膜 类囊体 叶绿体间质 是否需光 需光 不一定，但受光促进 不一定，但受光促进

不同层次和时间上的光合作用

不同层次和时间上的光合作用

第三节 原初反应 ➢ 原初反应 是指从光合色素分子被光激发，到引起 第一个光化学反应为止的过程。 ➢ 它包括： 原初反应特点 1) 速度非常快，10－12s∽10－9s内完成； 2) 与温度无关，(77K，液氮温度)(2K，液氦温度)； 3) 量子效率接近1 光物理－光能的吸收、传递 光化学－有电子得失

第三节 原初反应 ➢ 原初反应 是指从光合色素分子被光激发，到引起 第一个光化学反应为止的过程。 ➢ 它包括： 原初反应特点 1) 速度非常快，10－12s∽10－9s内完成； 2) 与温度无关，(77K，液氮温度)(2K，液氦温度)； 3) 量子效率接近1 光物理－光能的吸收、传递 光化学－有电子得失

反应中心色素：少数特殊状 态的chl a分子，它具有光化学活性， 是光能的“捕捉器”、“转换器”。 聚光色素（天线色素）： 没有光化学活性，只有收集光能的 作用，包括大部分chla 和全部chlb、 胡萝卜素、叶黄素。 概念

反应中心色素：少数特殊状 态的chl a分子，它具有光化学活性， 是光能的“捕捉器”、“转换器”。 聚光色素（天线色素）： 没有光化学活性，只有收集光能的 作用，包括大部分chla 和全部chlb、 胡萝卜素、叶黄素。 概念

光能吸收与传递 Light Light Carotenoids Chlorophyll b Chlorophyll a chia 反应中心色素

光反应：光能的捕获 天线色素与叶绿素ā反应中闷 光合作用摄述 Light 光 光反应 480-570nm 550-650nm 光能梢我阅 澉子传递 天线色素 光合系凭 Exciton transfer (集光色素，各种叶 老合辞酸化 PE PC 绿素及其他色素) 暗反应 PE藻红蛋白 PC茶蓝蛋白 AP别藻蓝蛋白 结 AP 反应中心 (少数叶绿素a) AP e Chlorophyll a reaction center 叶绿素a Thylakoid类襄体膜 藻类植物 反应中心 membrane

光及应：光能的铺获 hv 色素分子在类囊体膜上组织成光合单位 光合作用概冠 一个光合单位大约 光反应 集光色素（天线分子） 由250-300个色素 花能猫教 分子组成 光合犹 光合磷酸化 暗反应 反应中心 (叶绿素)

光合单位 光合膜上能进行完整光反应的最小结构单位

光合单位 光合膜上能进行完整光反应的最小结构单位